南渡河钻孔灌注桩施工技术方案.doc

钻孔灌注桩施工流程图

施工准备
测量放线
复测
向钻孔注清水或泥浆
钻机就位
泥浆池
制作钢筋笼
埋设护筒
报验检测
钻进
供水
掏渣卸钻头
设立泥浆泵
下放导管
制作运送钢筋笼
混凝土养护
下放钢筋笼
清孔
混凝土检查
测量孔深
拔除护筒等
制备输送混凝土
灌注混凝土
报验

钻孔灌注桩施工技术方案
一、概述
钻孔灌注桩基础，直径为Φ1300、Φ1500、Φ1800、Φ2023。其中Φ1300钻孔灌注桩536颗，Φ1500钻孔灌注桩36颗，Φ1800钻孔灌注桩8颗，Φ2023钻孔灌注桩24颗。

二、施工准备  
1、完毕钻孔灌注桩的定位工作，平整场地，接通水、电，为钻机进场发明好条件。
2、钻机、护筒、钢筋、泥浆箱及各种相关材料，准备到位。
3、开工前召开现场技术交底会，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术规定、职责，尽一切力量避免出现断桩。
4、解决好文明、安全施工有关事项，涉及用电、排污、排放泥浆、三防等。
5、备足有关配件材料，做到开钻后半途不断站，检查所有测量仪器及施工机械，保证无误。
6、清理、清除钻孔桩桩位内杂物保证护筒顺利下放。
7、对自备发电机组进行试机，并进行停电时的快速发电、通电检查，保证停电时能快速保证钻机重新开钻。
9、位于旱地钻孔灌注桩采用挖孔埋设钢护筒；位于现状河道内筑沙岛。

三、施工方法
1、测量放样
测量、放线、定位桩
依据总平面图，桩平面图，由测量工程师放线，一方面测设各轴线位置，用木桩和铁钉标出各轴线的位置，复核无误再根据桩位平面布置图测各桩的位置，并插入30~50cm钢筋为标记，钢筋头埋入地下，表面由灰点或做明显标记，以免桩机移动或混凝土运送车碰撞移动，桩位偏差垂直允许垂轴线方向为1/6d，沿轴线方向为1/4d。
详见测量施工方案。
2、桩机就位调整垂直度
   一方面将桩位挖约30cm，露出钢筋后，清理拔出钢筋，将钻头对准桩位，放稳，再调整桩机，调平后，桩机就位，调整钻机的垂直度后，检查确认垂直度＜1%。
3、埋设护筒
（1）护筒采用钢护筒，用1.5mm厚钢板制成，保证在护筒埋设稍有偏差时，保证钻头能对的就位，并能顺利提钻。
（2）旱地里护筒长度为1.8m，位于现状河道内的护筒长为10m。原则上保证护筒进入原状土50cm，并高出地面30cm左右，以保证不小于1m的水头压力，防止塌孔。
（3）护筒就位用十字交叉法定位。
（4）护筒就位后，周边用粘土分层均匀填满夯实，保证泥浆不外漏，保证护筒位置对的牢固。
（5）假如底部土质很差。为防止护筒下沉，采用相应的加固措施，把护筒固定。
（6）护筒埋好后，测定好护筒顶标高，做好资料，请监理复核认可后，钻机就位。
（7）护筒埋好后，在桩机范围内整浇混凝土地坪，挖好泥浆排放沟。保证泥浆不外溢。

4、钻孔
（1）开钻前，配制好比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。
（2）调平好钻孔工作平台，保证钻孔平台水平并保证牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移。
（3）调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。
（4）在钻孔过程中，随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，保证成孔垂直度。
（5）在粘土钻孔过程中，及时检查泥浆比重，控制在1.2～1.3之间。粘度控制在16～22秒，发现不符，及时调整。
（6）钻孔作业分班连续进行，不中断。
（7）升降钻具时，保证操作平稳，钻头提高时，防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。
（8）在钻孔中因故停钻时，一是保证有规定水位及相应比重的泥浆，防止塌孔，二是钻头上提2m左右，以防钻渣沉淀而埋住钻头，导致质量事故。
（9）钻孔中采用轻压慢钻，使孔底不所有承受钻具重力，以避免或减少倾孔、弯孔和扩孔现象。
（10）在粉砂土控制进尺速度，加大泥浆比重至1.3～1.4，粘度22～24秒。
（11）在粘土中控制中档转速，大泵量稀释泥浆，防止泥浆比重过大，影响成孔质量。
（12）当钻孔达成设计深度，及时停机。对孔径、孔深、孔斜率进行检查，自测合格后，报监理复测，批准后，开始清孔。
5、泥浆循环
    在各桥位附近各设立一个四根桩泥浆容量的泥浆池（泥浆比重1：3），用于泥浆循环，并及时组织泥浆车进行外运。
6、钢筋笼制作与吊放
（1）钢筋笼的种类，规格、型号符合设计规定，经复试合格后方可使用。
（2）加工前对钢筋进行调直工作。
（3）钢筋龙制作要严格按照设计图纸加工，制作原则是：主筋顺直，距离均匀，箍筋间距均匀，点焊牢固，其偏差符合下列规定：
   主筋间距     ±10mm
     箍筋间距     ±20mm
     钢筋笼直径   ±10mm
     钢筋笼长度   ±50mm
（4）加强筋采用双面焊接，其焊接长度5d，主筋采用搭接焊，其搭接长度10d，在同一截面0.5米内接头数量不超过主筋根数的50%，箍筋采用点焊式，焊接时不应破坏主筋，钢筋笼不应出现散架现象，焊接好的钢筋笼应放在预定的位置。
（5）钢筋笼吊装时，应有人扶正，以防笼身弯曲，就位后稳放不能碰坏孔壁放置设计标高时固定固牢。
（6）电焊工要持证上岗，以保证焊接质量。
（7）制作好的钢筋笼必须经检查合格后方能进行吊放。
（8）节点连接需要报验方可下放。
（9）吊放钢筋笼，保证骨架垂直缓慢下放，控制好钢筋笼顶标高，用两根钢筋固定在对的的标高位置上，保证钢筋骨架不下沉不上浮。
6、放导管
（1）导管在使用前检查好水密性实验，不合格的接头不准使用。保证导管在填充水下混凝土中不漏水，不漏浆，保证桩的质量。
（2）根据孔深配制好相应的导管节数，保证安装时一次性到位。
（3）下放导管时，位置保证对的，卡口旋紧。
（4）导管底与孔底保证有30cm左右的空隙，防止导管进入沉淀中，混凝土无法涌出管外。另避免离孔底太高，使第一斗灌注混凝土无法埋住导管口或导管埋深太少，泥浆重新涌入导管内形成夹泥，影响成桩质量。
7、二次清孔
放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为1.10左右，沉淀≤10cm，含沙率≤0.5%，孔径、孔深符合设计规定期，报监理批准后，开始浇注混凝土。
8、浇注混凝土
（1）钻孔灌注桩混凝土采用C35混凝土，坍落度宜控制在16cm～22cm。
（2）浇混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设立好，由初灌量计算拟定，初灌量拟定原则：当导管离孔底30～40cm时，保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。
（3）斗内灌满混凝土，剪断铁丝，混凝土连续浇灌。用测绳测得导管埋深为6m，拆导管二节并保证拆导管后，导管在混凝土内埋深＞2m，再浇混凝土。也就是控制两点，第一，导管埋深不宜过大，控制在4-8m之间，过深导管无法拔出导致埋管形成断桩。第二，导管埋深必须保证最少有2m，防止操作中稍有失误，导管提高过高、过快，出现导管埋深过小或拔空，涌入泥浆，形成断桩、夹泥的质量事故。第三，灌注混凝土时须先留振导管用测绳测量混凝土面已埋导管，然后方可拔管，应边振边拔，每拔高0.5~1.0米，用导管振动，如此反复，直至拔出地面时把紧固的螺丝拆掉，拆掉导管。继续浇筑混凝土。导管振动的目的在于振捣实混凝土，使桩身密实。
（4）混凝土顶标高比设计桩顶标高出2米，保证设计桩顶以上1m内混凝土质量符合设计规定。
（5）配备一定数量泥浆车，保证泥浆顺利外运。

四、质量保证措施
1、每道工序须请监理验收合格后再进行下道工序施工。
2、保证钻孔垂直，钻头带导向，孔底减压钻进。
3、开钻前预先配制好优质泥浆，用粘土或膨胀土为原料，控制比重在1.3～1.4之间。遇夹砂土层时，为防缩颈，把优质泥浆注入孔内。
4、保证孔底沉渣小于10cm，采用二次清孔。
5、商品混凝土严格控制坍落度及发料时间，保证混凝土连续下料。
6、防止断桩、夹泥，备足第一斗。
7、现场施工记录保证准确，每根桩均报现场监理工程师予以验收签字。
8、为防止严重塌孔现象发生，钻孔采用梅花形间隔法（对角线）施工。
9、若发生塌孔、斜孔，则回填粘土至塌孔处以上1～2m，重新钻孔。
10、发生卡钻及落钻等现象，仔细分析因素，采用相应对策解决问题。
11、保证每根桩成孔质量检测比例达成规定规定。
12、在施工中严格按规范、标准执行，不合格坚决返工重做。
13、若下雨浇注混凝土，斗上设防雨棚，防止雨水进入混凝土内。

五、钻孔事故的防止及解决措施
1、坍孔
坍孔的表征是孔内水位忽然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增长而不见进尺，钻机负荷显著增长等。
解决方法：施工中应严格按规定操作，以防为主，一旦发生坍孔，找出坍孔因素，采用相应措施。
2、钻孔偏斜
钻孔偏斜事故防止和解决方法：
（1）安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。
（2）由于积极钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。
（3）钻杆、接头逐个检查，及时调正。积极钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直。
（4）在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。
（5）用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。
3、落物掉钻
防止措施：
（1）开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。
（2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
（3）为便于打捞落入孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环，或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。
解决方法：掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应一方面清孔，使打捞工具能接触钻头。
4、糊钻
在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而导致糊钻。防止解决办法：一方面应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺，加强泥浆循环。若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻头残渣。
5、扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而导致的结果，若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达成设计深度则不必解决，只是混凝土灌注量大大增长，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故解决。
缩孔因素有二种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
6、钻杆折断
折断因素：
（1）用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。
（2）钻进中选用的转速不妥，使钻杆扭转或弯曲折断。
（3）钻杆使用过久，连接处有操作或接头磨损过甚。
（4）地层坚硬，进尺太快，超负荷引起。
防止和解决：
（1）选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时，按规范规定进行计算决定。        
（2）不使用弯曲严重的钻杆，规定连接处丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施。
（3）应控制进尺，遇有坚硬、复杂地层要仔细操作。
（4）经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏要及时更换。
（5）如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查因素，换用新或大钻杆继续钻进。
7、钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆，也也许由于水头过高使孔壁渗浆。
为防止漏浆，可加稠泥浆慢速转动，在有护筒防护范围内，接缝处漏浆，由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。